1

PENDUGAAN LIMPASAN PERMUKAAN

DENGAN METODE RASIONAL PADA LAHAN PERTANIAN

USULAN PENELITIAN

Diajukan untuk Memenuhi Syarat dalam Melaksanakan Penelitian Guna

Penyusunan Skripsi pada Jurusan Teknik dan Manajemen Industri Pertanian

Fakultas Teknologi Industri Pertanian

Disusun Oleh :

BELLIANA NUR MUSTIKA PUTRI

240110090045

UNIVERSITAS PADJAJARAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

2013

DAFTAR ISI

BAB Judul Halaman

DAFTAR ISI ..................................................................................................i

DAFTAR TABEL ..........................................................................................iii

DAFTAR GAMBAR .....................................................................................iv

I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................................1

1.2 Identifikasi Masalah ................................................................................2

1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................................2

1.4 Kegunaan Penelitian ................................................................................2

II TINJAUAN PUSTAKA...............................................................................3

2.1 Lahan Pertanian .....................................................................................3

2.2 Pengertian Limpasan Permukaan (Run Off)...........................................4

2.3 Koefisien Limpasan (Run Off Coefficient)..............................................6

2.4 Metode Rasional .....................................................................................8

2.5 Intensitas Hujan .......................................................................................9

2.6 Tekstur Tanah...........................................................................................10

2.6.1 Karakteristik Tekstur Pasir, Debu, Liat ........................................11

2.7 Topografi .................................................................................................11

III METODOLOGI PENELITIAN.............................................................13

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian..................................................................13

3.2 Alat dan Bahan Penelitian........................................................................13

3.2.1 Alat Penelitian................................................................................13

3.2.2 Bahan Penelitian.............................................................................13

3.3 Metode Penulisan.....................................................................................13

3.4 Tahapan Penelitian...................................................................................14

3.4.1 Survey Lapangan............................................................................15

3.4.2 Penentuan Lokasi Demplot Run Off ............................................15

3.4.3 Penempatan Lokasi Demplot Run Off...........................................15

3.4.4 Pengambilan Contoh Uji tanah Pada Lahan...................................15

3.4.5 Pengamatan dan Pengukuran Pada lahan.......................................16

i

3.4.6 Pengumpulan Data Penelitian..........................................................16

3.4.7 Analisis Data....................................................................................17

3.5 Parameter yang Akan Diukur...................................................................17

3.5.1 Pengukuran Volume Aliran Permukaan..........................................17

3.5.2 Pencatatan Curah Hujan..................................................................18

3.5.3 Pengambilan Sampel.......................................................................18

DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................19

ii

DAFTAR TABEL

Tabel Judul

Halaman

1. Koefisien Limpasan.......................................................................................8

2 Sampel Uji Tanah............................................................................................18

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Judul Halaman

1 Instalasi Irigasi Tetes sebagai Ciri-khas Pertanian Lahan Kering ........

2. Lahan yan dialiri aliran permukaan...........................................................4

2 Aliran permukaan yang berasal dari kejenuhan tanah ..............................5

iv

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia , pada musim kemarau sering mengalami kekeringan sehingga

menyebabkan lahan pertanian tidak dapat bekerja secara maksimal. Dampak lain

yang disebabkan oleh kekeringan pada lahan pertanian yaitu terhadap

kelangsungan hidup petani. Lahan pertanian yang tidak dialiri air akan

menyebabkan kerugian yang besar bagi petani seperti gagal panen.

Data Areal lahan kering di Indonesia menurut Pusat Penelitian Tanah dan

Agroklimat dalam Haryati (2002) tahun 1992 menunjukkan bahwa luas lahan

usahatani kritis telah mencapai ±18 juta hektar. Setelah hampir 13 tahun, lahan

kritis pada tahun 2005 cukup luas yaitu mencapai 52,5 juta ha yang tersebar di

pulau Jawa dan Bali (7,1 juta ha), Sumatera (14,8 juta ha), Kalimantan (7,4 juta

ha), Sulawesi (5,1 juta ha), Maluku dan Nusa Tenggara (6,2 juta ha), dan Irian

Jaya (11,8 juta ha).

Lahan kering umumnya menjadikan air sebagai faktor pembatas yang utama

dalam pengelolaannya. Oleh karena itu, ketersediaan air menjadi sesuatu yang

sangat penting dalam pengelolaan lahan kering. Untuk dapat membantu petani

mengurangi dampak dari kekeringan pada lahannya kita dapat menggunakan

cara pemanenan air hujan . Pemanenan air hujan merupakan cara untuk

memperoleh ketersedian air pada lahan dengan penangkapan/penampungan dan

pemanfaatan air hujan secara optimal (Kelompok Peneliti Fisika dan Konservasi

Tanah, Balai Penelitian Tanah). Rata – rata curah hujan di Indonesia termasuk

tinggi yaitu sebesar 2000 – 3000 mm/tahun sehingga dapat dimamfaatkan untuk

pemanenan air hujan. Namun untuk melakukan pemanenan air hujan terlebih

dahulu harus diketahui limpasan permukaan.

Limpasan permukaan  (surface run off) merupakan air hujan yang

mengalir dalam bentuk lapisan tipis  diatas permukaan lahan yang akan masuk

keparit  dan selokan – selokan yang kemudian bergabung menjadi anak sungai

dan akhirnya menjadi aliran sungai ( Acep Suhendra, 2012).

1

2

Ada dua jenis limpasan permukaan (surface run off) yang terjadi selama

hujan , yaitu : (1) limpasan permukaan yang berasal dari kelebihan infiltrasi

(infiltration excess overland flow) dan (2) aliran permukaan yang berasal dari

kejenuhan tanah ( saturation excess overland flow)(Indarto,2010).

Pendugaan limpasan permukaan bergantung pada tiga hal. Pertama

bergantung kepada berapa jumlah maksimum curah hujan persatuan waktu

(intensitas maksimum ). Kedua, bergantung kepada berapa mm/jam dari curah

hujan yang menjadi limpasan permukaan (nilai faktor limpasan permukaan).

Besarnya nilai faktor ini selain bergantung kepada topografi terutama kemiringan

lereng dan tekstur tanah , juga bergantung kepada tipe penutup tanah serta

pengelolaanya. Selain itu besarnya debit limpasan permukaan ditentukan oleh

faktor ketiga yakni luas areal tangkapan (Rahim, 2003).

Metode pendugaan perhitungan limpasan permukaan yang digunakan

secara luas adalah metode Rasional. Metode ini relatif mudah digunakan karena

lebih sederhana dan tidak terlalu banyak menyita waktu (Chay Asdak, 1995).

Oleh karena itu metode ini yang digunakan untuk melakukan pendugaan

perhitungan limpasan permukaan.

Penelitian pendugaan perhitungan limpasan permukaan dengan motode

rasional ini dilakukan untuk membantu petani agar dampak musim kemarau

dapat berkurang sehinggapenelitian selanjutnya petani dapat melakukan

pemanenan air hujan.

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, permasalahan yang dapat diidentifikasi

adalah musim kemarau yang dialami di Indonesia dapat menyebabkan kekeringan

terhadap lahan pertanian yang berpengaruh terhadap kelangsungan hidup petani

yang lahan nya mengalami kekeringan sehingga berdampak pada gagal panen

yang dialami oleh petani pada lahannya.

3

. 1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian adalah:

1. Melakukan pendugaan limpasan permukaaan dengan metode rasional pada

lahan kering di unpad.

1.4 Kegunaan Penelitian

Hasil dari penelitian diharapkan mampu menjadi sebuah Informasi

mengenai pendugaan limpasan permukaan dengan metode rasional sebagai suatu

upaya untuk penelitian selanjutnya yaitu pemanenan air hujan . sehingga dari

penelitian ini didapatkan hasil untuk merancang pemanenan air hujan di lahan

kering , agar pada musim kemarau petani dapat menggunakan air limpasan

permukaan yang sudah ditampung di pemanenan air hujan untuk tanamannya.

1.5 Batasan Masalah

1. Melakukan penelitian limpasan permukaan pada lahan kering di

unpad.

2. Melakukaan pendugaan limpasan permukaan yang di teliti dengan

metode rasional.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Lahan Kering

Sumberdaya lahan merupakan salah satu sumberdaya alam yang memiliki

banyak manfaat bagi manusia, seperti sebagai tempat hidup, tempat mencari

nafkah. Lahan merupakan sumberdaya alam strategis bagi pembangunan. Hampir

semua sektor pembangunan fisik memerlukan lahan seperti sektor pertanian,

kehutanan, perumahan, industri, pertambangan, dan transportasi.

Lahan mempunyai arti penting bagi para stakeholder yang

memanfaatkannya. Fungsi lahan bagi masyarakat sebagai tempat tinggal dan

sumber mata pencaharian. Bagi petani, lahan merupakan sumber memproduksi

makanan dan keberlangsungan hidup. Bagi pihak swasta, lahan adalah aset untuk

mengakumulasikan modal. Bagi pemerintah, lahan merupakan kedaulatan suatu

negara dan untuk kesejahteraan rakyatnya. Adanya banyak kepentingan yang

saling terkait dalam penggunaan lahan, hal ini mengakibatkan terjadinya tumpang

tindih kepentingan antar aktor yaitu petani, pihak swasta, dan pemerinntah dalam

memanfaatkan lahan. han Kering adalah kegiatan pertanian yang dil

Lahan kering ditandai dengan rendahnya curah hujan ( < 250 - 300

mm/tahun), indek kekeringan (rasio / perbandingan antara curah hujan dan

evapotranspirasi kurang dari 0.2), variasi tanaman sangat terbatas (hanya semak

belukar, rerumputan dan pepohonan kecil di daerah tertentu), suhu yang sangat

tinggi (+- 49 derajat celsius pada musim panas), tekstur tanah adalah pasir dan

memiliki salinasi yang tinggi pada tanah dan air tanahnya yang diakibatkan oleh

tingginya evaporasi dan infiltrasi(wahid muthowal,2012) . 

3

5

Gambar 1. Instalasi Irigasi Tetes sebagai Ciri-khas Pertanian Lahan Kering.

Lahan kering ini terjadi sebagai akibat dari curah hujan yang sangat

rendah, sehingga keberadaan air sangat terbatas, suhu udara tinggi dan

kelembabannya rendah. Lahan kering sering dijumpai pada daerah dengan kondisi

antisiklon yang permanen, seperti daerah yang terdapat pada antisiklon tropisme.

Daerah tersebut biasanya ditandai dengan adanya perputaran angin yang

berlawanan arah jarum jam di utara garis khatulistiwa dan perputaran angin yang

searah jarum jam di daerah selatan garis khatulistiwa. Terdapat tiga jenis iklim di

daerah lahan kering, yakni :

1. Iklim Mediterania : hujan terjadi di musim gugur dan dingin

2. Iklim Tropisme : hujan terjadi di musim panas

3. Iklim Kontinental : hujan tersebar merata sepanjang tahun

Kondisi ekstrim dan tidak bersahabat yang terjadi di daerah lahan kering

tersebut menyebabkan beberapa kendala untuk membudidayakan tanaman

pertanian, beberapa kendala tersebuat adalah sebagai berikut :

1. Air sebagai faktor pembatas dalam memproduksi tanaman pertanian

2. Musim tanam yang sangat pendek dan hanya beberapa tanaman yang

dapat dibudidayakan

3. Sodium Klorida (NaCl) sebagai penyebab utama terjadinya tanah

mengandung kadar garam tinggi

6

4. Daya kapilaritas tanaman yang sangat tinggi akibat tingginya evaporasi

menyebabkan tanah mengandung kadar garam yang berasal dari gas

buangan.

2.2 Pengertian Limpasan Permukaan (Run –off)

Limpasan permukaan merupakan sebagian dari air hujan yang mengalir di

atas permukaan tanah . Ketika air hujan jatuh ke permukaan tanah , sejumlah

air yang jatuh akan terinfiltrasi kedalam tanah , sebagian tersimpan di

permukaan. Sebagian air hujan yang tersimpan di permukaan akan menjadi

aliran permukaan (runoff), setelah tanah di lapisan permukaan jenuh oleh air

hujan dan proses hujan memiliki intensitas lebih besar dari laju perkolasi.

Ada dua jenis aliran permukaan (surface run off) yang terjadi selama

hujan , yaitu : aliran permukaan yang berasal dari kelebihan infiltrasi

(infiltration excess overland flow) , dan aliran permukaan yang berasal dari

kejenuhan tanah (saturation excess overland flow (Indarto,2010)

Gambar 2. Lahan yang dialiri aliran permukaan.

7

Aliran permukaan yang berasal dari kelebihan infiltrasi terjadi jika

besarnya hujan (intensitas hujan) yang jatuh lebih besar dari kapasitas infiltrasi.

Air yang tidak terinfiltrasi selanjutnya menjadi aliran permukaan. Sedangkan

aliran permukaan yang bersal dari kejenuhan tanah terjadi jika lapisan tanah

menjadi jenuh dan air tidak dapat lagi terinfiltrasi. Umumnya terjadi pada hujan

kecil hingga sedang dengan durasi atau kejadian hujan. Tanah mungkin sudah

jenuh oleh kejadian hujan sebelumnya , sehingga tidak lagi dapat menampung

air infiltasi ( Gambar foto )_. (buku )

Gambar 2. Aliran permukaan yang berasal dari kejenuhan tanah.

Aliran permukaan akibat kejadian hujan pada suatu tempat dapat

dinyatakan dengan rumus:

Roff = P – I..........(1)

Dimana :

Roff : adalah aliran permukaan (mm),

P : adalah hujan (mm)

I : adalah infiltrasi (mm).

Jumlah air yang menjadi limpasan permukaan sangan bergantung

kepada jumlah air hujan persatuan waktu (intensitas hujan ), keadaan penutup

tanah , topografi ( terutama kemiringan lereng ), Jenis tanah dan ada atau

8

tidaknya hujan yang terjadi sebelumnya (kadar air tanah sebelum terjadinya

hujan) (Rahim, 2003). Vegetasi , kemiringan lereng , tanah, dan iklim dapat

mempengaruhi limpasan permukaan serta laju erosi. Tanaman penutup tanah

mempengaruhi aliran air permukaan dan pergerakan tanah lebih dari suatu faktor

fisik yang cukup berpengaruh. Intensitas curah hujan , jenis tanah , keadaan

kelembaban bahan di bawah permukaan dan pearmebilitas juga merupakan faktor

yang sangat berpengaruh terhadap laju aliran permukaan (Bennet, 1995).

2.3 Koefisien Limpasan (Runoff Coefficient )

Koefisien limpasan adalah rasio jumlah limpasan terhadap jumlah curah

hujan, dimana nilainya tergantung pada tekstur tanah, kemiringan lahan, dan jenis

penutupan lahan. Pada daerah aliran sungai (DAS) berhutan dengan tekstur tanah

liat berpasir, nilai koefisien limpasan berkisar antara 0.10 - 0.30. Pada lahan

pertanian dengan tekstur tanah yang sama, nilai koefisien limpasan adalah 0.30 –

0.50 (Prastowo, 2003).

Menurut Supangat dan Ugroh (2002) Koefisien limpasan adalah perbandingan

antara aliran dengan curah hujan yang masuk. Menurut Murray dan Gorgens

(1981) dalam Supangat dan Ugroh (2002), bagian dari air hujan yang menjadi

aliran dapat dipandang sebagai suatu respon DAS. Koefisien limpasan dapat

dikategorikan berdasarkan koefisien aliran tahunan yang dapat dipakai sebagai

petunjuk kehilangan air dari sistem DAS, serta koefisien aliran sesaat yang

merupakan perbandingan antara aliran sesaat yang disebabkan oleh curah hujan

penyebabnya. Koefisien limpasan tahunan selama beberapa kurun waktu tertentu

dapat menggambarkan kondisi suatu DAS terhadap masukan air hujan yang

responnya dapat menjadi gambaran kesehatan suatu DAS ditinjau dari aspek tata

air.

Koefisien limpasan permukaan, dihitung dengan menggunakan persamaan

(Dariah et al., 2003) :

KR = θ Rh/(θ CH*Cosθ )θ x100 %............(2)

9

Dimana:

KR = Koefisien limpasan permukaan (%),

Rh =Total volume limpasan permukaan dibagi luas plot (mm),

CH = Jumlah curah hujan (mm),

θ = kemiringan lahan (derajat).

Koefisien limpasan juga dapat ditentukan dengan metode rasional. Metoda

rasional menyatakan bahwa puncak limpasan pada suatu DAS akan diperoleh

pada intensitas hujan maksimum yang lamanya sama dengan waktu konsentrasi

(Tc). Waktu konsentrasi adalah lamanya waktu yang diperlukan untuk pengaliran

air dari yang paling ujung dari suatu DAS sampai ke outlet. Apabila lama

hujannya kurang dari waktu konsentrasi, maka intensitasnya kemungkinan lebih

besar akan tetapi luas DAS yang memberikan kontribusi terhadap debit akan lebih

kecil dari total luas DAS (A). Apabila lama waktu hujan lebih besar dari waktu

konsentrasi maka luas areal sama dengan total luas DAS (A) tetapi intensitasnya

kurang dari intensitas hujan pada lama hujan sama dengan Tc. Rumus metoda

Rasional dinyatakan (Kalsim, 2003) :

C= Q0 .0028 . i . A ...................(3)

Dimana:

Q : puncak limpasan (L3T-1);

C : koefisien limpasan ( 0 < C <1);

i : intensitas hujan maksimum dengan lama hujan sama dengan waktu

konsentrasi.

A: luas DAS (L2).

10

Dalam Asdak (1995) angka koefisien limpasan berkisar antara 0 sampai 1.

Angka 0 menunjukan bahwa semua air hujan terdistribusi menjadi air intersepsi

dan terutama infiltrasi. Sedangkan nilai limpasan sama dengan 1 menunjukan

bahwa semua air hujan mengalir sebagai limpasan (run-off). Adapun tabel

koefisien limpasan sebagai berikut :

Tabel 1. Koefisien Limpasan

Kemiringan Tutupan Koefisien Limpasan

< 3 %

Sawah, rawa

Hutan, perkebunan

Perumahan dengan kebun

0,2

0,3

0,4

3 % - 15 5

Hutan, perkebunan

Perumahan

Tumbuhan yang jarang

Tanpa tumbuhan, daerah penimbunan

0,4

0,5

0,6

0,7

> 15 %

Hutan

Perumahan, kebun

Tumbuhan yang jarang

Tanpa tumbuhan, daerah tambang

0,6

0,7

0,8

0,9

2.4 Metoda Rasional

Metoda rasional (U.S. Soil Consevation Service, 1973) adalah metoda

yang digunakan untuk memperkirakan besarnya air larian puncak (peak runoff).

Metoda ini relatif mudah digunakan karena diperuntukkan pemakaian pada DAS

berukuran kecil, kurang dari 300 ha (Goldman et al, 1986). Persamaan matematik

Metode Rasional adalah sebagai berikut :

Q=0,278.C.I.A............. (4)

11

dimana :

Q : Debit (m3/detik)

0,27

8

:Konstanta, digunakan jika satuan luas daerah menggunakan km2

C : Koefisien aliran

I : Intensitas curah hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam)

A : Luas daerah aliran (km2)

Metode rasional adalah metode yang digunakan untuk memperkirakan

aliran permukaan dengan asumsi bahwa intensitas hujan seragam di seluruh

daerah dan mempunyai waktu konstan, puncak limpasan terjadi pada saat seluruh

daerah juga mengalami limpasan , debit puncak pada satu titik merupakan fungsi

dari intensitas hujan rata- rata dari hujan deras yang mempunyai durasi sama

dengan waktu konsentrasi di titik tersebut, frekuensi banjir sama dengan curah

hujan, metode SCS (Soil Conservation Service) digunakan untuk menghitung

waktu untuk mencapai debit puncak aliran permukaan (jam) (Anonimous, 2006).

2.5 Intensitas Hujan

Intensitas hujan adalah tinggi atau kedalaman air hujan persatuan waktu.

Sifat umum hujan adalah makin singkat hujan berlangsung intensitasnya

cenderung makin tinggi dan makin besar periode ulangnya makin tinggi pula

intensitasnya. Apabila data hujan jangka pendek tidak tersedia, yang ada hanya

data hujan harian maka intensitas hujan dapat dihitung dengan Persamaan

Mononobe :

I=R24

24 [24t ]

23……..........(5)

Dimana:

I = intensitas hujan (mm / jam ).

R24 = curah hujan maksimum dalam sehari (mm).

t = lamanya hujan (jam).

12

Intensitas hujan akan mempengaruhi laju dan volume limpasan

permukaan. Pada hujan dengan intensintas tinggi , kapasitas infiltrasi akan

terlampaui dengan beda yang cukup besar dibandingkan dengan hujan yang

kurang intensif. Dengan demikian , total volume limpasan air permukaan akan

lebih besar pada hujan intensif dibandingkan dengan hujan yang kurang intensif

meskipun curah hujan total untuk kedua hujan tersebut sama besarnya. Namun

demikian , hujan dengan intensitas tinggi dapat menurunkan infiltrasi akibat

kerusakan struktur permukaan tanah yang ditimbulkan oleh tenaga kinetik hujan

dan limpasan air permukaan yang dihasilkan.(Nurpilihan, 2011) .

2.6 Tekstur Tanah

Tekstur tanah adalah perbandingan relatif dari pasir, debu, dan liat. Tanah

terdiri dari butir-butir tanah berbagai ukuran. Bagian tanah yang berukuran lebih

dari 2 mm sampai lebih kecil dari pedon disebut fragmen batuan (rock fragment)

atau bahan kasar (kerikil sampai batu). Bahan-bahan tanah yang lebih halus (<

2mm) disebut fraksi tanah halus (fine earth fraction). Tekstur tanah yang berupa

partikel memiliki ukuran diameter yang berbeda-beda, yakni :

• Pasir (sand) : 2 mm – 50 mikron

• Debu (silt) : 50 - 2 mikron

• Liat (clay) : < 2 mikron

Klasifikasi tekstur ini didasarkan pada jumlah partikel yang berukuran < 2

mm. Jika dijumpai partikel yang > 2 mm, Tekstur tanah menunjukkan kasar dan

halusnya tanah. Tekstur tanah merupakan perbandingan antara butir-butir pasir,

debu dan liat. Tekstur tanah dikelompokkkan ke dalam  12 kelas tekstur

dibedakan berdasarkan presentase kandungan pasir, debu dan liat yaitu: pasir,

pasir berlempung, lempung berpasir, lempung, lempung liat berpasir, lempung liat

berdebu, lempung berliat, lempung berdebu, debu, liat berpasir, liat berdebu,

liat (Hardjowigeno, 2003).

13

2.6.1 Karakteristik Tekstur Pasir, Debu, Dan Liat

Berdasarkan tingkat kasar dan halusnya tanah yang dilihat dari persentase

kandungan pasir, liat, dan debu, maka tekstur pasir, liat, dan debu memiliki

karakteristik masing-masing.

Tanah-tanah bertekstur liat ukuran butirannya lebih halus, maka setiap

satuan berat mempunyai luas permukaan yang lebih besar, sehingga kemampuan

menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi. Tanah yang bertekstur halus

lebih aktif dalam reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar (Hardjowigeno,

2003).

Tanah-tanah bertekstur pasir, karena butiran-butirannya berukuran lebih

besar, maka setiap satua berat (misalnya setiap gram) mempunyai luas permukaan

yang lebih kecil, sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara.

Telah diketahui bahwa pasir dan debu terutama berasal dari pecahnya

butir-butir mineral tanah yang ukurannya berbeda-beda dari satu jenis tanah

dengan jenis tanah yang lain. Luas permukaan debu jauh lebih besar dari luas

permukaan pasir per gram. Tingkat pelapukan debu dan pembebasan unsur-unsur

hara untuk diserap akar lebih besar daripada pasir (Hakim, 1982).

Tekstur tanah mempengaruhi daya tahan dan laju infiltrasi air. Tanah-

tanah kasar mengizinkan infiltrasi dan perlokasi air yang yang cepat, sehingga

tidak ada “run off” permukaan sekalipun sehabis hujan lebat. Tanah liat begitu

halus teksturnya, sehingga sedikit air yang menembus tingkatan bawah, terutama

sesudah permukaan liat menjadi basah dan mengembang (Hanafiah, 2005).

2.7 Topografi

Topografi sangat mempengaruhi perkembangan tanah terutama oleh

pergerakan air diatas permukaan tanah. Pergerakan air di atas permukaan tanah

akan membawa mineral- mineral yang ada di permukaan tanah. Dengan adanya

air di permukaan tanah makan tanah akan menjadi lembab dan akan berpengaruh

14

terhadap pencucian , reaksi kimia dan untuk pertumbuhan tanaman (Plaster,

1992).

Menurut R.I.A.L (1976) dalam Sutedjo dan Kartasapoetra (2002)

mengatakan bahwa derajat kemiringan tanah akan mempengaruhi tegangan

permukaan , sedangkan kecepatan aliran permukaan meningkat , dengan demikian

kapasitas daya rusak air akan lebih besar. Energi yang timbul karena aliran

permukaan berubah menurut kuadrat kecepatannya.

Kemiringan tanah (lereng) adalah beda tinggi dari dua tempat yang

berbeda yang dinyatakan dalam persen artinya beberapa meter berbeda tinggi dari

dua tempat yang berbeda, yang dinyatakan dalam jarak 100 meter mempunyai

beda tinggi 2 meter. Lereng atau kemiringan lahan dimaksud merupakan faktor

yang sangat perlu dipertimbangkan didalam segala kegiatan pembangunan

terutama pembangunan yang bersifat fisik, hal ini mengingat lereng atau

kemiringan lahan sangat berpengaruh terhadap erosi permukaan tanah semakin

panjang dan semakin besar kemiringan lahan akan semakin cepat aliran

permukaan dan daya angkut dari aliran tersebut.

Sepanjang kecuraman dari suatu lereng meningkat, terjadi aliran

permukaan dan erosi yang sangat besar , tanah bergerak perlahan – lahan ,

infiltrasi air kuramng dan air tersedia kurang bagi aktivitas kimia dan biologi .

pengaruh kemiringan merupakan suatu penundaan dalam pembentukan tanah.

Umumnya peningkatan kemiringan dalam persen dikaitkan dengan suatu

pengurangan dalam pencucian , kandungan bahan organik , translokasi lempung ,

pelapukan mineral, differensiasi horison dan ketebalan solum (Foth, 1995).

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2013 sampai dengan

Desember 2013, dilaksanakan di lahan percobaan dan penelitian FTIP Unpad

yang terletak di area lahan kering belakang kampus Unpad Jatinangor. Lokasi

penelitian meliputi areal seluas 4, 2 hektar dengan kondisi topografi

bergelombang. Tutupan lahan yang ada saat ini berupa areal vegetasi tanaman

tahunan dan tanaman musiman berupa jagung dan singkong

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

3.2.1 Alat Penelitian

Persiapan peralatan penelitian dan alat analisa yang akan digunakan dalam

penelitian meliputi :

1. Ring sample

2. Timbangan Digital

3. Oven

4. Wadah tampungan air

5. Gelas ukur

6. Perangkat demplot pengukur aliran permukaaan

3.2.2 Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan pada penelitian antara lain:

1. Lahan percobaan FTIP UNPAD

3.3 Metode Penulisan

Metode penulisan yang digunakan pada penelitian ini adalah metode

analisis deskriptip. Metode analisis deskriptif. yaitu pengambilan kesimpulan

dengan cara mendeskripsikan data yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan.

13

16

3.4 Tahapan Penelitian

Analisis Data Penelitian

Pengumpulan Data Penelitian

Pengukuran Volume air

Aliran Permukaan

Analisis Sifat Fisik Tanah

Analisis Sifat Fisik Tanah

Besarnya Aliran

Permukaan

Pencatatan Curah Hujan

Pengambilan Sampel tanah

Pengambilan Contoh Uji Tanah

pada Lahan

Pengamatan dan Pengukuran pada

Lahan

Penempatan Demplot Run off

Penentuan Lokasi Demplot Run off

Survey Lapangan

Selesai

Mulai

Metode Rasional

17

3.4.1 Survey Lapangan

Survey lapangan dilakukan untuk mengetahui lahan yang akan

dilakukakan. Survey lapangan juga dilakukan untuk mengetahui kondisi lahan

seperti : kemiringan , topografi dan yang lainnya.

3.4.2 Penentuan Lokasi Demplot Run Off

Penentuan lokasi demplot run off dilakukan untuk mengetahui posisi

penempatan lokasi demplot run off pada lahan. Ukuran petak standar untuk lokasi

demplot run off mempunyai panjang 22m (memanjang ke arah kemiringan

lereng), lebar 1.8 m , dengan minimal tinggi pembatas petak 15- 20 cm di atas

permukaan tanah , namun tetap dimungkinkan untuk membuat petak dengan

ukuran berbeda. Sehingga pembuatan petak unruk lokasi demplot run off harus

disesuikan dengan lahan yang akan dilakukan penelitian.

3.4.3 Penempatam Lokasi Demplot Run Off

Setelah dilakukan penentuan lokasi demplot run off , maka demplot run

off untuk mengukur besarnya aliran permukaan dapat ditempatkan pada lahan

yang akan dilakukan penelitian.

Menurut Kartasapoetra(1988) , petak demplot run off tersebut dapat

ditempatkan pada tanah dengan kondisi penutupan vegetasi yang seragam dan

dengan kemiringan tertentu (ditentukan dengan menggunakan clinometer), solum

tanahnya masih cukup dalam (>0.5 m) , dan petak demplot run off di lahan

ditempatkan searah lereng .

3.4.4 Pengambilan Contoh Uji Tanah Pada Lahan

Pengambilan contoh uji tanah untuk mengetahui kondisi lahan sebelum

dilakukan penelitian . Pengambilan contoh uji tanah untuk mengetahui sifat fisik

tanah pada lahan yang akan di teliti.pengambilan contoh uji tanah dengan

mengambil sampel tanah dengan kedalaman 0-20 cm pada beberapa titik secara

acak untuk tiap kelerengan, kemudian pada titik yang berbeda setiap ulangan.

18

Sampel tanah yang diambil ditempatkan pada kantong plastik dan diberi label ,

selanjutnya sampel tanah tersebut akan dianalisis teksturnya.

3.4.5 Pengamatan dan Pengukuran Pada Lahan

Penelitian pendugaan limpasan permukaan dilakukakan dengan cara

melakukan pengukuran dan pengamatan pada lahan yang akan diteliti.

Pengamatan dan pengukuran pada lahan dibagi menjadi 3 yang harus diamati dan

dilakukan pengukuran yaitu : pengambilan sampel tanah , Pencatatan curah hujan

dan pengukuran besarnya limpasan .

3.4.6 Pengumpulan Data Penelitian

Data curah hujan , data sampel tanah , dan data besarnya limpasan

dikumpulkan sehingga data penelitian tersebut dapat di analisis. Sebagian data

seperti data curah hujan dan data besarnya limpasan di hitung mengggunakan

metode rasional sehingga dapat diketahui koefisien nilai run off. Adapun

rumusnya seperti berikut :

Q=0,278.C.I.A...................(6)

Sehingga

C= Q0 .0028 . i . A .....................(7).

dimana :

Q : Debit (m3/detik)

0,27

8

:Konstanta, digunakan jika satuan luas daerah menggunakan km2

C : Koefisien aliran

I : Intensitas curah hujan selama waktu konsentrasi (mm/jam)

A : Luas daerah aliran (km2)

19

3.4.7 Analisis Data

Data yang sudah dikumpulkan dan dihitung dapat dilakukan analis data

sehingga pada penelitian ini kita dapat memberi kesimpulan tentang pendugaan

besarnya limpasan permukaan pada lahan yang diteliti.

3.5 Parameter yang akan di ukur

3.5.1 Pengukuran Volume Aliran Permukaan

Volume aliran permukaan permukaan diukur dari setiap kejadian hujan

yang menimbulkan aliran permukaan. Dari setiap petak ditetapkan dengan

mengukur volume air di dalam bak penampungg (V1) dan drum (V2) dengan

volume tanah yang mengendap (Vt) . Volume aliran permukaan dapat ditentukan

sebagai berikut

V=V 1+( n×V 2 )−V t..............(8)

20

V t=Berat tanah (gram)

BDtanah ( gramcm3 ) ..................(9)

V 1=(tinggi air di bak ) ×(luas penampang bak ).............(10)

V 2=( tinggi air di drum ) ×( luas penampang drum)..............(11)

Pengukuran BD tanah (gram/cm3)

1. Ambilah sampel tanah kering di lahan, misalnya beratnya adalah A

(gram).

2. Masukkan kedalam gelas ukur berisi air sehingga terbaca perubah volume

air (∆V).

3. BDTanah= A∆ V

(gram/cm3)..................(12)

3.5.2 Pencatatan Curah hujan

Langkah pertama untuk menentukan curah hujan yaitu dengan melakukan

perhitungan hujan rancangan dengan metode mononobe yaitu :

I=R24

24 [ 24t ]

23 .....................(13)

Dimana:

I = intensitas hujan (mm / jam ).

R24 = curah hujan maksimum dalam sehari (mm).

t = lamanya hujan (jam).

3.5.3 Pengambilan Sampel Uji Tanah

Pengambilan sampel uji tanah diperlukan untuk analisis tekstur tanah

sehinggga hasilnya dapat diperoleh dan disesuaikan dengan daftar koefiesien run

off.

Tabel 2. Sampel Uji Tanah

21

DAFTAR PUSTAKA

Annonimous.2006.Peranan Agroforestry dalam Mempertahankan Fungsi Hidrologi Daerah Aliran Sungai . http//www.worldagroforestrycentre.org

Asdak, C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University. Yogyakarta.

Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Kehutanan.1994. Pedoman Teknis Penanaman Jenis – Jenis Kayu Komersil, Departemen kehutanan Jakarta.

Bafdal, Nurpilihan (2011). Teknik Pengawetan Tanah dan Air. Bandung: Jurusan Teknik dan Manajemen Industri Pertanian Universitas Padjadjaran

Bannet.HH.1995. Element Of Soil Conservation New York Mc Grawl Hill, New York.

Dariah , Ai ett all. 2003. Erosi dan Aliran Permukaan Pada Lahan Tanaman Kopi Di Sumberjaya , Lampung Barat. Jurusan Ilmu Tanah IPB.

Foth, Hendry D. 1994. Dasar-Dasar Ilmu Tanah Edisi keenam. Erlangga:

Hakim, N. M. Y. 1982. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Lampung: Universitas Lampung.

Hanafiah, Ali Kemas. 2005. Dasar Dasar Ilmu Tanah. Raja GrafindoPersada: Jakarta.

Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah. Akapres, Jakarta.

Indarto, D. (2010). HIDROLOGI Dasar Teori dan Contoh Aplikasi Model Hodrologi. Jakarta : PT Bumi Aksara.

Kalsim. Dedi Kusnadi .2003. Pendugaan Puncak Limpasan .Laboratorium zteknik Tanah dan Air IPB.

Leo.2009.Hidrologi Dasar. http//leosejati.blogspot.com/2009/ Hidrologi Dasar-1. html,

19

Muthowal , Wahid. 2012. Arti dan Ciri -Ciri Lahan Pertanian. http://pertanianlahankering.blogspot.com/. Diakses pada Tanggal 26 September 2013 Pukul 18:44.

Prastowo.2003.Masalah Sumberdaya Air di Indonesia;Kerusakan Daerah Aliran Sungai Dan Rendahnya Kinerja Pemamfaaatan Air. Makalah Falsahah Sains. Program Pasca Sarjana IPB.

Rahim, S. E. (2003). Pengendalian Erosi tanah dalam rangka pelestarian lingkungan hidup. Jakarta : PT Bumi Aksara.

Suhendra, a. (2012, oktober 30). Dipetik september 5, 2013, dari aconkmedia: http://aconkmedia.wordpress.com/hidrologi-limpasan-dan-hidrograf/

Sutedjo dan Kartasapoetra.2002. Pengantar Ilmu Tanah ; Terbentuknya Tanah dan Lahan Pertanian, Bina Aksara, Jakarta.

Supanngat, Agung B, dan Ugro H murtion.2002. Kajian Koefisien Pada Beberapa Sub Das Di Das Solo Hulu. Prosiding Seminar Monotoring Dan Evaluasi Pengelolaan DAS.

20